我國工業(yè)機(jī)器人技術(shù)現(xiàn)狀及產(chǎn)業(yè)化發(fā)展策略研究

張 騰

杭州汽車高級(jí)技工學(xué)校 浙江 杭州 310011

1 引言

我國自進(jìn)入本世紀(jì)以來，一直堅(jiān)持創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展的戰(zhàn)略，推動(dòng)我國從勞動(dòng)密集型的工業(yè)化向智能化和信息化方向發(fā)展，在目前的工業(yè)4.0時(shí)代下，推動(dòng)我國的制造業(yè)的轉(zhuǎn)型，并且保證所采用的工業(yè)發(fā)展模式符合我國目前人口老齡化的現(xiàn)狀。而在經(jīng)過了一系列的發(fā)展和探索之后，我國工業(yè)化發(fā)展中所應(yīng)用的現(xiàn)代化信息技術(shù)也逐漸成熟，尤其是工業(yè)領(lǐng)域中機(jī)器人的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量的顯著提升。

2 我國工業(yè)機(jī)器人技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

我國的工業(yè)機(jī)器人技術(shù)經(jīng)歷了以下三個(gè)階段。第一個(gè)階段就是工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展初期階段，此階段正處于我國剛剛改革開放的初期，我國政府關(guān)注到工業(yè)機(jī)器人在西方發(fā)達(dá)國家中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)和未來的發(fā)展?jié)摿Γ雠_(tái)了一系列的政策來引入工業(yè)機(jī)器人并加大對(duì)工業(yè)機(jī)器人的研究和發(fā)展。第二個(gè)階段就是工業(yè)機(jī)器人的創(chuàng)新階段。在此階段中，重點(diǎn)就是將工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用于我國的汽車制造行業(yè)中。尤其是在我國的第七個(gè)五年計(jì)劃中，重點(diǎn)對(duì)工業(yè)機(jī)器人中的機(jī)械手和控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行研究，同時(shí)也對(duì)上述研發(fā)的新技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用來實(shí)現(xiàn)小規(guī)模的工業(yè)機(jī)器人的生產(chǎn)。第三個(gè)階段就是目前將大量的工業(yè)機(jī)器人投入實(shí)用的階段。從上世紀(jì)末到本世紀(jì)初的階段，我國針對(duì)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的研究投入了更多的資金和人力，推動(dòng)了工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的快速發(fā)展和進(jìn)步，而且在各個(gè)行業(yè)中深入應(yīng)用。

3 我國工業(yè)機(jī)器人核心技術(shù)

3.1 靈巧操作技術(shù) 在目前將工業(yè)機(jī)器人用于代替人工操作的領(lǐng)域中，需要應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人技術(shù)來模仿人體手臂的靈巧操作，為此就需要通過靈巧操作技術(shù)來對(duì)工業(yè)機(jī)器人的機(jī)械裝置和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，不僅要保證工業(yè)機(jī)器人的機(jī)械臂可以具有較高精度的感知能力，而且還可以通過獨(dú)立關(guān)節(jié)對(duì)傳感器進(jìn)行創(chuàng)新來達(dá)到模仿人手靈活性的要求，也就是要逐漸實(shí)現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人操作的準(zhǔn)確度和靈活性。此外，還需要在此技術(shù)的應(yīng)用中積極應(yīng)用新材料，也就是將新材料應(yīng)用于驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上來提高其安全性，還可以提高負(fù)載和機(jī)器人自重的比例。

3.2 自主導(dǎo)航技術(shù) 針對(duì)于起到搬運(yùn)作用的工業(yè)機(jī)器人來說，為了滿足順利完成搬運(yùn)工作的要求，需要工業(yè)機(jī)器人可以針對(duì)其搬運(yùn)路線上存在的靜態(tài)障礙物或人進(jìn)行精確的自主導(dǎo)航。因此所采用的自主導(dǎo)航技術(shù)就是類似于無人駕駛汽車的相關(guān)技術(shù)，就是可以實(shí)現(xiàn)對(duì)障礙物的自主回避，并且可以實(shí)現(xiàn)在緊急情況下的及時(shí)停止以及建筑區(qū)域內(nèi)的自主倒車入庫等。

3.3 環(huán)境感知和傳感技術(shù) 在目前的工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的研發(fā)中，為了保證工業(yè)機(jī)器人可以在不確定的情況下也可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作，就需要機(jī)器人具有較強(qiáng)的環(huán)境感知和傳感能力。在機(jī)器人具備此能力之后，就可以對(duì)環(huán)境中設(shè)備的進(jìn)展情況進(jìn)行感知并且可以對(duì)零部件的生產(chǎn)情況進(jìn)行檢測(cè)，重點(diǎn)需要做好對(duì)非入侵性的生物感知器的研究和應(yīng)用。針對(duì)在動(dòng)態(tài)環(huán)境中應(yīng)用的工業(yè)機(jī)器人來說，還需要其具有非結(jié)構(gòu)性感知的能力，而為了實(shí)現(xiàn)此能力的要求，就需要加大對(duì)3D環(huán)境感知技術(shù)的研究。

3.4 人機(jī)交互技術(shù) 在目前不斷推進(jìn)工業(yè)機(jī)器人智能化發(fā)展的過程中，需要將人機(jī)交互技術(shù)作為此發(fā)展過程中的基礎(chǔ)。而在此技術(shù)的研究和應(yīng)用中，重點(diǎn)就是要加強(qiáng)對(duì)可以實(shí)現(xiàn)多物理作用效應(yīng)的人機(jī)交互裝置的研究。這主要是由于在工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用中最為關(guān)鍵的問題就是安全問題，也就是在保證機(jī)器和人安全的前提下，實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境的適應(yīng)以及開展多元化的作業(yè)操作，滿足不同用戶的需求。為此就需要對(duì)機(jī)器人開展個(gè)性化的設(shè)計(jì)，保證其滿足人機(jī)交互過程中的手勢(shì)自然和語言自然等要求。

4 我國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化發(fā)展策略

4.1 工業(yè)機(jī)器人的規(guī)?；l(fā)展 想要推進(jìn)工業(yè)機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，首先就需要在滿足市場需求的前提下來發(fā)揮機(jī)器人的最大價(jià)值。這就需要將機(jī)器人更多地應(yīng)用于搬運(yùn)工作等各個(gè)場合中，而且通過智能傳送的方式來緊密結(jié)合各種機(jī)器人裝置。為了實(shí)現(xiàn)上述要求，就需要提出工業(yè)機(jī)器人的產(chǎn)出和投入比例，保證上述比例超過目前所應(yīng)用的自動(dòng)化機(jī)器的比例，推動(dòng)企業(yè)更多地應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人。這主要是由于通過推動(dòng)工業(yè)機(jī)器人的規(guī)?；l(fā)展，才能發(fā)揮出工業(yè)機(jī)器人的作用和價(jià)值，實(shí)現(xiàn)盈利的要求，也就是獲得規(guī)模效益，促使更多的企業(yè)會(huì)選擇工業(yè)機(jī)器人，推動(dòng)工業(yè)機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

4.2 提高工業(yè)機(jī)器人的價(jià)格優(yōu)勢(shì)以及技術(shù)的可靠性 為了推進(jìn)工業(yè)機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，需要確保應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人的企業(yè)具有較大的盈利可能性，這就需要保證工業(yè)機(jī)器人采購和應(yīng)用成本的合理性，同時(shí)還要確保工業(yè)機(jī)器人的技術(shù)可靠來保證其應(yīng)用效率。為此就需要擴(kuò)大產(chǎn)業(yè)鏈來形成品牌效應(yīng)，減少中間環(huán)節(jié)來實(shí)現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人生產(chǎn)制造成本的降低。同時(shí)還要優(yōu)化材料和技術(shù)并更新容易出現(xiàn)問題的元器件，提高其可靠性。這樣才能保證目前的市場上優(yōu)先選擇工業(yè)機(jī)器人并推進(jìn)其產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

4.3 推動(dòng)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的秩序化與規(guī)范化 在進(jìn)入本世紀(jì)以來，我國的工業(yè)機(jī)器人技術(shù)發(fā)展極為迅速，越來越多的企業(yè)投入到工業(yè)機(jī)器人的制造和研究中，但是這也導(dǎo)致目前的企業(yè)研究和制造質(zhì)量存在較大的差異問題，造成了相關(guān)市場秩序更加換亂。同時(shí)由于企業(yè)中生產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)鏈也不夠完善，導(dǎo)致了其生產(chǎn)制造成本的增加，加之缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，也增加了社會(huì)成本。這就需要通過更加秩序化和規(guī)范化的發(fā)展來促進(jìn)其產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

5 結(jié)語

目前我國的工業(yè)機(jī)器人技術(shù)在結(jié)合先進(jìn)的互聯(lián)網(wǎng)、計(jì)算機(jī)以及信息技術(shù)的同時(shí)在快速發(fā)展和進(jìn)步，同時(shí)也在更多的行業(yè)中廣泛應(yīng)用。但是也在逐步發(fā)展中表現(xiàn)出技術(shù)不夠成熟以及市場較為換亂等問題。為此，為了推進(jìn)工業(yè)機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，就需要推動(dòng)我國工業(yè)機(jī)器人的規(guī)模化發(fā)展、提高其價(jià)格優(yōu)勢(shì)以及技術(shù)的可靠性，推動(dòng)其更加的秩序化和規(guī)范化，推動(dòng)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)向智能化、多元化以及仿生性的方向發(fā)展。